JPH04246261A - Fuel injection controller for diesel engine - Google Patents

Fuel injection controller for diesel engine

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JPH04246261A
JPH04246261A JP3194591A JP3194591A JPH04246261A JP H04246261 A JPH04246261 A JP H04246261A JP 3194591 A JP3194591 A JP 3194591A JP 3194591 A JP3194591 A JP 3194591A JP H04246261 A JPH04246261 A JP H04246261A
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injection pressure
injection
fuel
intake
diesel engine
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Yasuyuki Terasawa
保幸 寺沢
Masatsugu Sakimoto
さき本 正嗣
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Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

PURPOSE:To provide the fuel controller for a Diesel engine which reduces the generation quantity of smoke in a high loaded operation by properly controlling the injection pressure. CONSTITUTION:A Diesel engine is equipped with an intake swirl varying mechanism and a fuel injection system which is equipped with an electric control type injector and a fuel pressure adjusting mechanism, and performs setting to the weak intake swirl in the case of a low loaded state, while performing setting to the strong intake swirl in the case of a high loaded state, and the injection pressure is set high as the engine revolution speed is lower, and the intake flow speed is lower, and the intake swirl is weaker in case of the high loaded state, and the mixing of the injected mist and air is accelerated through the atomization of the injected mist and the increase of the injection angle, and the generation of smoke is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
燃料噴射制御装置に関し、特に高負荷運転時のスモーク
を低減するようにしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection control system for a diesel engine, and more particularly to one that reduces smoke during high-load operation.

【0002】0002

【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中に含ま
れるパティキュレート(微粒子)は、主として可溶性有
機成分(未燃HC)とスモークとからなり、これら未燃
HCとスモークの低減が特に要請されているが、その有
効な対策は未だ確立されていない。
[Prior Art] Particulates (fine particles) contained in diesel engine exhaust gas mainly consist of soluble organic components (unburned HC) and smoke, and there is a particular need to reduce these unburned HC and smoke. However, effective countermeasures have not yet been established.

【0003】図11に示すように、低負荷時には燃焼室
ガス温も低いため未燃HCの排出量が多いが、燃料噴射
量も少なく空気量も過剰であるためスモークの排出量は
少ない。これに対して、高負荷時には燃焼室ガス温が高
いため未燃HCの排出量が少なくなるが、燃料噴射量が
多くなって燃料と空気とのミキシングが不十分となるこ
と、また噴射期間が長くなって燃焼速度が低下すること
などの理由により、スモークの排出量が多くなる。従っ
て、低負荷時における未燃HCの発生を抑制するととも
に高負荷時におけるスモークの発生を抑制することが有
効である。
As shown in FIG. 11, when the load is low, the gas temperature in the combustion chamber is low, so the amount of unburned HC emitted is large, but the amount of smoke emitted is small because the amount of fuel injection is small and the amount of air is excessive. On the other hand, when the load is high, the combustion chamber gas temperature is high, so the amount of unburned HC emissions is reduced, but the amount of fuel injected is large, resulting in insufficient mixing of fuel and air, and the injection period is also shortened. The amount of smoke emitted increases due to reasons such as the lengthening and slowing down of the combustion rate. Therefore, it is effective to suppress the generation of unburned HC during low loads and to suppress the generation of smoke during high loads.

【0004】ところで、未燃HCの発生を抑制するには
、噴射圧を低くして噴射燃料の到達距離を小さくするこ
とが望ましい。これに対して、スモークの発生を抑制す
るには、噴射燃料の噴霧と空気とのミキシングを促進す
ること、及び高速燃焼によりカ−ボン粒子の酸化を促進
すること、が望ましい。一方、従来より、噴霧と空気と
のミキシングの為の吸気スワールを発生させる為にヘリ
カル形状の吸気ポートを設けるとともに、低負荷時オー
バースワールを抑制する為に各気筒毎に吸気スワールを
打ち消す方向に空気を供給するサブ吸気ポートを設け、
これらサブ吸気ポートを開閉するシャッタ弁を設け、高
負荷時にはシャッタ弁によりサブ吸気ポートを閉じて吸
気スワールを強化しまた低負荷時にはサブ吸気ポートを
開いて吸気スワールを抑制するようにした吸気スワール
可変機構も実用に供されている。
[0004]In order to suppress the generation of unburned HC, it is desirable to lower the injection pressure and shorten the reach of the injected fuel. On the other hand, in order to suppress the generation of smoke, it is desirable to promote mixing of the injected fuel with air and to promote oxidation of carbon particles through high-speed combustion. On the other hand, in the past, a helical-shaped intake port was provided to generate intake swirl for mixing spray and air, and in order to suppress overswirl at low loads, intake swirl was canceled for each cylinder. A sub-intake port is provided to supply air,
A shutter valve is installed to open and close these sub-intake ports, and when the load is high, the shutter valve closes the sub-intake port to strengthen the intake swirl, and at low load, the sub-intake port is opened to suppress the intake swirl.The intake swirl is variable. The mechanism is also in practical use.

【0005】最近、燃料噴射制御を改善する為、例えば
特開平2−37152号公報に示すように、燃料供給系
に、高圧燃料ポンプと、加圧燃料を蓄圧するアキュムレ
ータと、アキュムレータの加圧燃料を受けて燃料を噴射
する電磁切換弁付きユニットインジェクタと、アキュム
レータ内の燃料圧つまり噴射圧力を調節する電磁リリー
フ弁とを設け、噴射圧力をエンジン回転数とアクセル開
度又はエンジン負荷とで決まる運転状態に応じて変化さ
せるようにしたものが知られている。
Recently, in order to improve fuel injection control, for example, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-37152, a high-pressure fuel pump, an accumulator for accumulating pressurized fuel, and pressurized fuel in the accumulator have been added to the fuel supply system. A unit injector with an electromagnetic switching valve that injects fuel based on the received pressure, and an electromagnetic relief valve that adjusts the fuel pressure in the accumulator, that is, the injection pressure, are installed, and the injection pressure is determined by the engine speed and accelerator opening or engine load. There are known devices that change depending on the situation.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記公報のユニットイ
ンジェクタ方式の燃料噴射制御装置など、従来技術では
エンジン回転数とアクセル開度で決まる運転状態に応じ
て噴射圧力を決定し、この噴射圧力と必要な燃料噴射量
とに基いて噴射期間を決定するような制御を採用してい
る。ところで、高負荷運転時には噴霧と空気とのミキシ
ング促進の為、通常噴射圧力が高く設定されるが、噴射
圧力を高くすると噴射燃料の噴霧角が大きくなるが、高
回転時には吸気流速が大きく吸気スワールが強力なので
、噴霧角が過大になると噴霧と噴霧との重なり合いが生
じて噴霧と空気とのミキシング不良によりスモーク発生
量が増加する。これに対して、低回転時には吸気流速が
小さいので吸気スワールが弱く、噴霧と空気とのミキシ
ング不良によりスモーク発生量が増加する。
[Problem to be Solved by the Invention] In the prior art, such as the unit injector type fuel injection control device of the above-mentioned publication, the injection pressure is determined according to the operating condition determined by the engine rotation speed and the accelerator opening. The system employs control that determines the injection period based on the fuel injection amount. By the way, during high-load operation, the injection pressure is usually set high to promote mixing of the spray and air.If the injection pressure is increased, the spray angle of the injected fuel becomes larger, but at high rotation speeds, the intake flow velocity is large and the intake swirl is strong, so if the spray angle becomes too large, the sprays will overlap and the amount of smoke generated will increase due to poor mixing of the sprays and air. On the other hand, at low engine speeds, the intake flow velocity is low, so the intake swirl is weak, and the amount of smoke generated increases due to poor mixing of spray and air.

【0007】本発明の目的は、高負荷時のスモーク発生
量を低減し得るようなディーゼルエンジンの燃料噴射制
御装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for a diesel engine that can reduce the amount of smoke generated during high loads.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に係るディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御装置は、図9の機能ブロック
図に示すように、燃料供給系路に介設され噴射圧力を調
節可能な噴射圧力可変手段と、エンジン回転数と負荷と
で規定される運転状態を検出する運転状態検出手段とを
備えたディーゼルエンジンにおいて、運転状態検出手段
で検出された運転状態に基いて、高負荷運転時に吸気流
速が低い程噴射圧力可変手段を介して噴射圧力を高く設
定する噴射圧力制御手段を備えたものである。
[Means for Solving the Problems] A fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1, as shown in the functional block diagram of FIG. In a diesel engine equipped with a variable means and an operating state detecting means for detecting an operating state defined by engine speed and load, the intake air is adjusted during high-load operation based on the operating state detected by the operating state detecting means. The apparatus is equipped with an injection pressure control means that sets the injection pressure higher through the injection pressure variable means as the flow velocity becomes lower.

【0009】請求項2に係るディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置は、請求項1に記載のディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置において、前記噴射圧力制御手段は
、高負荷運転時にエンジン回転数が低い程噴射圧力を高
く設定するように構成されたものである。
A fuel injection control device for a diesel engine according to a second aspect of the present invention is the fuel injection control device for a diesel engine according to the first aspect, wherein the injection pressure control means controls the injection as the engine speed decreases during high-load operation. It is configured to set a high pressure.

【00010】請求項3に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置は、図10の機能ブロック図に示すよう
に、燃料供給系路に介設され噴射圧力を調節可能な噴射
圧力可変手段と、燃焼室内の吸気スワールの強さを低負
荷運転時に弱くまた高負荷運転時に強く設定する吸気ス
ワール可変手段と、エンジン回転数と負荷とで規定され
る運転状態を検出する運転状態検出手段とを備えたディ
ーゼルエンジンにおいて、運転状態検出手段で検出され
た運転状態に基いて、高負荷運転時に吸気スワールが弱
い程噴射圧力可変手段を介して噴射圧力を高く設定する
噴射圧力制御手段を備えたものである。
As shown in the functional block diagram of FIG. 10, the fuel injection control device for a diesel engine according to a third aspect of the present invention includes an injection pressure variable means that is installed in the fuel supply line and can adjust the injection pressure, and a A diesel engine equipped with an intake swirl variable means for setting the strength of the intake swirl to be weak during low-load operation and strong during high-load operation, and an operating state detection means for detecting an operating state specified by engine speed and load. The engine is equipped with an injection pressure control means that sets the injection pressure higher through the injection pressure variable means as the intake swirl becomes weaker during high-load operation based on the operating state detected by the operating state detection means.

【00011】請求項4に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置は、請求項3に記載のディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御装置において、前記噴射圧力制御手段
は、エンジン回転数が低回転時には高回転時よりも噴射
圧力を高く設定するように構成されたものである。
The fuel injection control device for a diesel engine according to a fourth aspect of the present invention is the fuel injection control device for a diesel engine according to the third aspect, wherein the injection pressure control means is configured to control the injection pressure when the engine speed is low compared to when the engine speed is high. The injection pressure is also configured to be set high.

【00012】00012

【作用】請求項1に係るディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置においては、燃料供給系路に介設され噴射圧力
を調節可能な噴射圧力可変手段と、エンジン回転数と負
荷とで規定される運転状態を検出する運転状態検出手段
とが設けられており、運転状態検出手段で検出された運
転状態に基いて、噴射圧力制御手段によって高負荷運転
時に吸気流速が低い程噴射圧力可変手段を介して噴射圧
力を高く設定するので、吸気流速が低く燃焼室内の吸気
スワールが弱い程、つまり噴霧と空気とのミキシングが
不十分となる程噴射圧力を高く設定することで噴霧の微
粒化を図り且つ噴霧の噴霧角を大きくして噴霧と空気と
のミキシングを促進してスモークの発生を抑制すること
が出来る。
[Operation] The fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1 includes an injection pressure variable means which is interposed in the fuel supply line and is capable of adjusting the injection pressure, and an operating state defined by the engine speed and load. Based on the operating state detected by the operating state detecting means, the injection pressure control means controls the injection pressure control means to increase the injection pressure as the intake flow rate is lower during high-load operation via the injection pressure variable means. Since the pressure is set high, the lower the intake flow velocity and the weaker the intake swirl in the combustion chamber, that is, the less mixing of the spray and air, the higher the injection pressure is set to atomize the spray and improve the spray. By increasing the spray angle, mixing of the spray and air can be promoted and smoke generation can be suppressed.

【00013】請求項2に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置においては、基本的に請求項1と同様の
作用が得られる。加えて、前記噴射圧力制御手段は、高
負荷運転時にエンジン回転数が低い程噴射圧力を高く設
定するように構成されているので、高負荷運転時にエン
ジン回転数が低く吸気スワールが弱く噴霧と空気とのミ
キシングが不十分となるのに応じて噴射圧力を高く設定
することで噴霧の微粒化を図り且つ噴霧の噴霧角を大き
くして噴霧と空気とのミキシングを促進してスモークの
発生を抑制することが出来る。
[00013] In the fuel injection control device for a diesel engine according to the second aspect, basically the same effect as that in the first aspect can be obtained. In addition, the injection pressure control means is configured to set the injection pressure higher as the engine speed decreases during high-load operation, so that when the engine speed is low during high-load operation, the intake swirl is weak and the spray and air When mixing with the air becomes insufficient, the injection pressure is set high to atomize the spray, and the spray angle is increased to promote mixing of the spray and air, suppressing the generation of smoke. You can.

【00014】請求項3に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置においては、燃料供給系路に介設され噴
射圧力を調節可能な噴射圧力可変手段と、燃焼室内の吸
気スワールの強さを低負荷運転時に弱くまた高負荷運転
時に強く設定する吸気スワール可変手段とが設けられて
おり、運転状態検出手段で検出された運転状態に基いて
、噴射圧力制御手段によって高負荷運転時に吸気スワー
ルが弱い程噴射圧力可変手段を介して噴射圧力を高く設
定するので、請求項1と同様に、燃焼室内の吸気スワー
ルが弱い程、つまり噴霧と空気とのミキシングが不十分
となる程噴射圧力を高く設定することで噴霧の微粒化を
図り且つ噴霧の噴霧角を大きくして噴霧と空気とのミキ
シングを促進してスモークの発生を抑制することが出来
る。
In the fuel injection control device for a diesel engine according to claim 3, there is provided an injection pressure variable means which is interposed in the fuel supply line and is capable of adjusting the injection pressure, and the strength of the intake swirl in the combustion chamber is controlled during low load operation. An intake swirl variable means is provided which sets the intake swirl to be weak at times and strong at high load operation, and based on the operating condition detected by the operating condition detection means, the injection pressure control means controls the injection so that the intake swirl is weaker during high load operation. Since the injection pressure is set high through the pressure variable means, as in claim 1, the injection pressure is set higher as the intake swirl in the combustion chamber becomes weaker, that is, the mixing of spray and air becomes insufficient. This makes it possible to atomize the spray and increase the spray angle of the spray to promote mixing of the spray and air, thereby suppressing the generation of smoke.

【00015】請求項4に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置においては、基本的に請求項3と同様の
作用が得られる。加えて、前記噴射圧力制御手段は、エ
ンジン回転数が低回転時には高回転時よりも噴射圧力を
高く設定するように構成されているので、低回転時吸気
流速が遅く吸気スワールが弱いときに噴射圧力を高く設
定して噴霧角を大きくし、噴霧と空気とのミキシングを
促進してスモークの発生を抑制することが出来る。そし
て、高回転時吸気流速が速く吸気スワールが強いときに
過大な噴射圧力で過大な噴霧角となり、噴霧の重なり合
いによってスモークの発生量が増大するのを防止するこ
とが出来る。
[00015] In the fuel injection control device for a diesel engine according to the fourth aspect, basically the same effect as that in the third aspect can be obtained. In addition, the injection pressure control means is configured to set the injection pressure higher when the engine speed is low than when the engine speed is high, so that the injection pressure is set higher when the engine speed is low than when the engine speed is high. By setting the pressure high and increasing the spray angle, mixing of the spray and air can be promoted and smoke generation can be suppressed. Furthermore, it is possible to prevent an increase in the amount of smoke generated due to overlapping of sprays caused by excessive injection pressure resulting in an excessive spray angle when the intake air flow rate is high and the intake swirl is strong at high engine speeds.

【00016】00016

【発明の効果】請求項1に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、吸気流速が低く燃焼室内の吸気スワールが弱い程、
つまり噴霧と空気とのミキシングが不十分となる程噴射
圧力を高く設定することで噴霧の微粒化を図り且つ噴霧
の噴霧角を大きくして噴霧と空気とのミキシングを促進
してスモークの発生を抑制することが出来、燃費を改善
することが出来る。
According to the fuel injection control device for a diesel engine according to claim 1, as explained in the section of the above-mentioned operation, the lower the intake flow velocity and the weaker the intake swirl in the combustion chamber, the more
In other words, the injection pressure is set so high that the mixing of the spray and air becomes insufficient, thereby atomizing the spray, and the spray angle of the spray is increased to promote mixing of the spray and air, thereby preventing the generation of smoke. can be suppressed and fuel efficiency can be improved.

【00017】請求項2に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、基本的に請求項2と同様の効果が得られる。加えて
、高負荷運転時にエンジン回転数が低いときに噴射圧力
を高く設定することで噴霧の微粒化を図り且つ噴霧の噴
霧角を大きくして噴霧と空気とのミキシングを促進して
スモークの発生を抑制することが出来る。
According to the fuel injection control device for a diesel engine according to the second aspect of the present invention, basically the same effects as those of the second aspect can be obtained, as explained in the section of the above-mentioned operation. In addition, when the engine speed is low during high-load operation, the injection pressure is set high to atomize the spray, and the spray angle is increased to promote mixing of the spray and air, creating smoke. can be suppressed.

【00018】請求項3に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、燃焼室内の吸気スワールが弱い程、つまり噴霧と空
気とのミキシングが不十分となる程噴射圧力を高く設定
することで噴霧の微粒化を図り且つ噴霧の噴霧角を大き
くして噴霧と空気とのミキシングを促進してスモークの
発生を抑制することが出来、燃費を改善することが出来
る。
According to the fuel injection control device for a diesel engine according to claim 3, as explained in the section of the operation, the weaker the intake swirl in the combustion chamber, that is, the mixing of spray and air becomes insufficient. By setting the injection pressure to a higher level, it is possible to atomize the spray and increase the spray angle to promote mixing between the spray and air, suppressing the generation of smoke, and improving fuel efficiency. I can do it.

【00019】請求項4に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、基本的に請求項3と同様の効果が得られる。加えて
、低回転時吸気流速が遅く吸気スワールが弱いときに噴
射圧力を高く設定して噴霧角を大きくし、噴霧と空気と
のミキシングを促進してスモークの発生を抑制すること
が出来る。そして、高回転時吸気流速が速く吸気スワー
ルが強いときに過大な噴射圧力で過大な噴霧角となり、
噴霧の重なり合いによってスモークの発生量が増大する
のを防止することが出来る。
According to the fuel injection control device for a diesel engine according to the fourth aspect, basically the same effects as those in the third aspect can be obtained, as explained in the section of the above-mentioned operation. In addition, when the intake flow rate is slow at low rotation speeds and the intake swirl is weak, the injection pressure can be set high to increase the spray angle, promoting mixing of spray and air and suppressing the generation of smoke. When the intake flow rate is high and the intake swirl is strong at high engine speeds, excessive injection pressure causes an excessive spray angle.
It is possible to prevent the amount of smoke generated from increasing due to overlapping sprays.

【00020】00020

【実施例】以下、本発明の実施例について図1〜図8を
参照しながら説明する。本実施例は、自動車用の4気筒
直列ディーゼルエンジンの燃料噴射システムに本発明を
適用した場合の例である。最初に、図1に基いてディー
ゼルエンジン1の吸気系と排気系について説明すると、
各気筒50には吸気弁で開閉される吸気ポート開口51
と排気弁で開閉される排気ポート開口52が設けられ、
各気筒50の吸気ポート53は図1において反時計回り
の吸気スワールを発生させるヘリカル吸気ポートに構成
され、これら吸気ポート53は吸気マニホールド54の
分岐吸気管54aに夫々接続され、吸気マニホールド5
4が合流した吸気通路55にはエアクリーナ56が設け
られ、また各吸気ポート53に対応させて吸気ポート5
3よりも小径のサブ吸気ポート57が設けられ、これら
サブ吸気ポート57は吸気通路55から分岐したサブ吸
気通路58に接続され、サブ吸気通路58にはその通路
を開閉する電磁開閉弁59が介設されている。前記サブ
吸気ポート57は低負荷運転状態のときに吸気スワール
を抑制するためのものであり、反時計回りの吸気スワー
ルに対抗する接線方向から燃焼室内に空気を供給するよ
うに形成されている。従って、吸気の主流は吸気ポート
53から供給されて燃焼室内に反時計回りの吸気スワー
ルを発生させるが、電磁開閉弁59が開かれてサブ吸気
ポート57からも空気が供給されるときにはその吸気流
で燃焼室内の吸気スワールが弱められることになる。排
気マニホールド60の4つの分岐排気管60aは排気ポ
ート61に夫々接続されている。尚、電磁開閉弁59の
代りに、各サブ吸気ポート57を夫々開閉する4つの連
動式シャッタ弁とこれらを同期駆動する電動アクチュエ
ータを設けてもよい。
Embodiments Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a fuel injection system for a four-cylinder in-line diesel engine for automobiles. First, the intake system and exhaust system of the diesel engine 1 will be explained based on Fig. 1.
Each cylinder 50 has an intake port opening 51 that is opened and closed by an intake valve.
and an exhaust port opening 52 that is opened and closed by an exhaust valve,
The intake ports 53 of each cylinder 50 are configured as helical intake ports that generate a counterclockwise intake swirl in FIG.
An air cleaner 56 is provided in the intake passage 55 where the intake ports 4 and 4 merge, and an air cleaner 56 is provided in the intake passage 55 where the intake ports 5 and 4 join together.
A sub-intake port 57 having a diameter smaller than that of the sub-intake port 57 is provided, and these sub-intake ports 57 are connected to a sub-intake passage 58 branched from the intake passage 55, and an electromagnetic on-off valve 59 for opening and closing the passage is interposed in the sub-intake passage 58. It is set up. The sub-intake port 57 is for suppressing intake swirl during low-load operating conditions, and is formed to supply air into the combustion chamber from a tangential direction opposing the counterclockwise intake swirl. Therefore, the main flow of intake air is supplied from the intake port 53 and generates a counterclockwise intake swirl within the combustion chamber, but when the electromagnetic on-off valve 59 is opened and air is also supplied from the sub-intake port 57, the intake flow This weakens the intake swirl inside the combustion chamber. Four branch exhaust pipes 60a of the exhaust manifold 60 are connected to exhaust ports 61, respectively. Note that instead of the electromagnetic on-off valve 59, four interlocking shutter valves that open and close each sub-intake port 57, respectively, and an electric actuator that synchronously drive these may be provided.

【00021】次に、図2に基いて燃料噴射システムの
全体構成について説明する。ディーゼルエンジン1(以
下、エンジンという)の燃料噴射システムは、エンジン
1で駆動される高圧燃料ポンプ2と、この燃料ポンプ2
で加圧された燃料を蓄圧するアキュムレータ3と、燃料
ポンプ2からアキュムレータ3へ通ずる燃料通路4に介
設された電磁三方リリーフ弁5と、アキュムレータ3に
燃料供給路6を介して夫々接続されアキュムレータ3か
ら供給される加圧燃料を4つの気筒の燃焼室へ夫々噴射
供給する4組のユニットインジェクタ7と、4組のユニ
ットインジェクタ7の電磁切換弁に駆動パルスを供給す
る駆動回路ユニット8と、コントロールユニット10と
、センサ類とを備えている。尚、符号9は燃料タンクで
ある。
Next, the overall configuration of the fuel injection system will be explained based on FIG. 2. The fuel injection system of a diesel engine 1 (hereinafter referred to as engine) includes a high-pressure fuel pump 2 driven by the engine 1, and this fuel pump 2.
an electromagnetic three-way relief valve 5 interposed in a fuel passage 4 leading from the fuel pump 2 to the accumulator 3, and an accumulator connected to the accumulator 3 via a fuel supply passage 6. four sets of unit injectors 7 that inject and supply pressurized fuel supplied from 3 to the combustion chambers of the four cylinders, respectively; and a drive circuit unit 8 that supplies drive pulses to the electromagnetic switching valves of the four sets of unit injectors 7. It includes a control unit 10 and sensors. In addition, the code|symbol 9 is a fuel tank.

【0022】センサ類としては、アキュムレータ3内の
燃料圧を検出する燃料圧センサ11と、クランク角の回
転角を電磁ピックアップセンサなどで検出する周知のク
ランク角センサ12及び基準気筒の基準タイミング(例
えば、吸気TDC)を前記同様に検出する周知の基準ク
ランク角センサ13と、アクセルペダルに連係させて設
けられアクセル踏込量に相当するアクセル開度(これが
エンジンの負荷に相当する)をポテンショメータ等で検
出するアクセル開度センサ14と、エンジン冷却水の水
温を検出する水温センサ15と、吸気通路の上流部で吸
入される空気の温度を検出する気温センサ16及び気圧
を検出する気圧センサ17などが設けられ、これらセン
サ類11〜17の検出信号は夫々コントロールユニット
10へ供給されている。コントロールユニット10は、
駆動回路ユニット8へ制御信号を出力することで4組の
ユニットインジェクタ7を制御するとともに、電磁三方
リリーフ弁5のソレノイドへ駆動パルスを出力すること
でアキュムレータ3内の燃料圧つまり噴射圧を制御する
The sensors include a fuel pressure sensor 11 that detects the fuel pressure in the accumulator 3, a well-known crank angle sensor 12 that detects the rotation angle of the crank angle using an electromagnetic pickup sensor, and a reference timing of the reference cylinder (for example, , intake TDC) in the same manner as described above, and a potentiometer or the like that is connected to the accelerator pedal and detects the accelerator opening corresponding to the amount of accelerator depression (this corresponds to the engine load). An accelerator opening sensor 14 that detects the temperature of the engine cooling water, a water temperature sensor 15 that detects the temperature of the engine cooling water, an air temperature sensor 16 that detects the temperature of the air taken in at the upstream portion of the intake passage, and an air pressure sensor 17 that detects the air pressure are provided. Detection signals from these sensors 11 to 17 are supplied to the control unit 10, respectively. The control unit 10 is
The four unit injectors 7 are controlled by outputting a control signal to the drive circuit unit 8, and the fuel pressure in the accumulator 3, that is, the injection pressure is controlled by outputting a drive pulse to the solenoid of the electromagnetic three-way relief valve 5. .

【0023】図2に基いて、ユニットインジェクタ7の
構造について簡単に説明する。ユニットインジェクタ7
はインジェクタ本体20とその上端に取付けられた電磁
切換弁21とからなり、インジェクタ本体20において
、針弁体22の下端には針弁23が形成され、針弁体2
2はバネ受け24を介して第1バネ25で閉弁側へ付勢
され、シリンダ孔26にピストン27と第2バネ28と
バネ受け29とが装着され、第2バネ28で下方へ付勢
されるピストン27のロッド27aの下端はバネ受け2
4に当接し、バネ受け29のオリフィス30は電磁切換
弁21の制御圧ポート31に連通している。針弁体22
の下半部の外周側に出口室32が形成され、アキュムレ
ータ3から燃料供給路6を経て出口室32に加圧燃料が
供給され、針弁体22は出口室32の燃料圧を受圧して
上方へ付勢される。
The structure of the unit injector 7 will be briefly explained based on FIG. 2. unit injector 7
consists of an injector main body 20 and an electromagnetic switching valve 21 attached to its upper end.In the injector main body 20, a needle valve 23 is formed at the lower end of a needle valve element 22, and a needle valve 23 is formed at the lower end of the needle valve element 22.
2 is urged toward the valve closing side by a first spring 25 via a spring receiver 24, and a piston 27, a second spring 28, and a spring receiver 29 are installed in the cylinder hole 26, and is urged downward by the second spring 28. The lower end of the rod 27a of the piston 27 is connected to the spring receiver 2.
4, and the orifice 30 of the spring receiver 29 communicates with the control pressure port 31 of the electromagnetic switching valve 21. Needle valve body 22
An outlet chamber 32 is formed on the outer circumferential side of the lower half of the unit, pressurized fuel is supplied from the accumulator 3 to the outlet chamber 32 via the fuel supply path 6, and the needle valve body 22 receives the fuel pressure in the outlet chamber 32. Forced upward.

【0024】電磁切換弁21において、制御圧ポート3
1の上側の弁孔33に第1弁体34が収容され、第1弁
体34により制御圧ポート31とドレン路35との間が
開閉可能に構成され、第1弁体34の内室36は中心孔
37により制御圧ポート31に連通しており、第1弁体
34の上端中央部には第2弁体38が摺動自在に装着さ
れ、第2弁体38の下端部で中心孔37が開閉可能に構
成され、第2弁体38は閉弁バネ39で下方へ付勢され
るとともに、ソレノイド48に通電されると第1弁体3
4は閉弁バネ39に抗して上昇して開弁し制御圧ポート
31をドレン路35に連通させ、これと同時に第2弁体
38は中心孔37を閉じるようになっている。第1弁体
34の中段部の外側には入力ポート41が形成され、入
力ポート41は入力路42で燃料供給路6に接続され、
図示のようにソレノイド40がOFFで第1弁体34が
閉弁位置のときに入力ポート41と内室36とは第1弁
体34の入力孔43で連通される。
In the electromagnetic switching valve 21, the control pressure port 3
A first valve body 34 is accommodated in the upper valve hole 33 of the first valve body 34 , and the first valve body 34 is configured to be able to open and close between the control pressure port 31 and the drain passage 35 . communicates with the control pressure port 31 through a center hole 37, a second valve element 38 is slidably attached to the center of the upper end of the first valve element 34, and a center hole is connected to the lower end of the second valve element 38. 37 is configured to be openable and closable, and the second valve body 38 is urged downward by a valve closing spring 39, and when the solenoid 48 is energized, the first valve body 3
4 rises against the valve closing spring 39 to open the valve and communicate the control pressure port 31 with the drain passage 35, and at the same time, the second valve body 38 closes the center hole 37. An input port 41 is formed outside the middle part of the first valve body 34, and the input port 41 is connected to the fuel supply path 6 through an input path 42.
As shown in the figure, when the solenoid 40 is OFF and the first valve body 34 is in the closed position, the input port 41 and the inner chamber 36 are communicated through the input hole 43 of the first valve body 34 .

【0025】従って、ソレノイド40がOFFのときに
は、第1弁体34が閉位置となって制御圧ポート31と
ドレン路35とは遮断されるので、燃料供給路6の加圧
燃料は、入力路42、入力ポート41、入力孔43、内
室36、中心孔37、制御圧ポート31、オリフィス3
0を経て受圧室26aに充満し、ピストン27が下方へ
強力に付勢されるので、ピストン27で押される針弁体
22は下限位置となり、噴口44は針弁23で閉鎖され
るから、燃料は噴射されない。これに対して、ソレノイ
ド40に通電されると、第1弁体34が上昇して開位置
へ移り、第2弁体38は第1弁体34に対して相対的に
下降して中心孔37を閉じるので、受圧室26aの燃料
圧がドレン圧まで低下し、針弁体22は出口室32の燃
料圧により上昇して噴口44から燃料噴射が行なわれる
Therefore, when the solenoid 40 is OFF, the first valve body 34 is in the closed position and the control pressure port 31 and the drain path 35 are cut off, so that the pressurized fuel in the fuel supply path 6 is transferred to the input path. 42, input port 41, input hole 43, inner chamber 36, center hole 37, control pressure port 31, orifice 3
0, the pressure receiving chamber 26a is filled, and the piston 27 is strongly urged downward, so that the needle valve body 22 pushed by the piston 27 is at the lower limit position, and the nozzle 44 is closed by the needle valve 23, so that the fuel is not injected. On the other hand, when the solenoid 40 is energized, the first valve body 34 rises and moves to the open position, and the second valve body 38 descends relative to the first valve body 34 to close the center hole 37. , the fuel pressure in the pressure receiving chamber 26a decreases to the drain pressure, and the needle valve body 22 is raised by the fuel pressure in the outlet chamber 32, and fuel is injected from the nozzle 44.

【0026】前記コントロールユニット10は、センサ
11、14〜17からの検出信号A/D変換するA/D
変換器、センサ12、13からの検出信号を波形整形す
る回路、入出力インターフェイス、CPUとROMとR
AMとを有するマイクロコンピュータ、電磁三方リリー
フ弁5の為の駆動回路及び電磁開閉弁59の為の駆動回
路などを備えており、ROMには後述の燃料噴射制御の
制御プログラム及びこれに付随する後述の種々のマップ
(或いは、テーブル、演算式でもよい)と、この燃料噴
射制御で決定された噴射タイミングと噴射期間のデータ
を受けて4つのユニットインジェクタ7を順々に駆動す
る燃料噴射実行制御の制御プログラムが予め入力格納さ
れている。但し、燃料噴射実行制御はクランク角センサ
12から得られるパルス信号と基準クランク角センサ1
3からの基準クランク角のパルス信号とクロックパルス
信号などに基いて、各気筒が前記噴射(開始)タイミン
グになったか否か常時演算しつつ監視し、噴射タイミン
グになる毎に対応するユニットインジェクタ7に対して
前記噴射期間の間噴射を実行させる周知の一般的な制御
であるので、その詳しい説明は省略する。
The control unit 10 is an A/D converter for A/D converting the detection signals from the sensors 11, 14 to 17.
Converter, circuit for waveform shaping of detection signals from sensors 12 and 13, input/output interface, CPU, ROM, and R
AM, a drive circuit for the electromagnetic three-way relief valve 5, a drive circuit for the electromagnetic shut-off valve 59, etc., and the ROM contains a control program for fuel injection control to be described later and accompanying programs to be described later. A fuel injection execution control that sequentially drives the four unit injectors 7 in response to various maps (or tables or calculation formulas) and data on the injection timing and injection period determined by this fuel injection control. A control program is input and stored in advance. However, fuel injection execution control is performed using the pulse signal obtained from the crank angle sensor 12 and the reference crank angle sensor 1.
Based on the reference crank angle pulse signal and clock pulse signal from 3, the unit injector 7 constantly calculates and monitors whether each cylinder has reached the injection (start) timing, and each time the injection timing arrives, the corresponding unit injector 7 Since this is a well-known general control to execute injection during the injection period, a detailed explanation thereof will be omitted.

【0027】次に、噴射圧力と噴射期間と噴射タイミン
グとを決定する燃料噴射制御について説明する。但し、
この燃料噴射制御装置には電磁開閉弁59を介してなさ
れる吸気スワール可変制御も含まれている。ディーゼル
エンジン1の負荷を低負荷と高負荷とに大別するものと
して説明すると、低負荷時にも高負荷時にも空気供給量
は十分に多く、低負荷時には燃料噴射量が少ないことか
ら吸気スワールが強すぎる場合には噴霧が空気で希釈さ
れてしまい燃焼性が低下する。そのため、低負荷時には
前記電磁開閉弁59を開状態に保持し、燃焼室内の吸気
スワールを弱く設定する。噴射圧力に関しては、噴霧の
到達距離を短かくして燃焼性を高める為に、噴射圧力を
低く設定する。
Next, fuel injection control for determining injection pressure, injection period, and injection timing will be explained. however,
This fuel injection control device also includes variable intake swirl control performed via an electromagnetic on-off valve 59. To explain the load of the diesel engine 1 as roughly divided into low load and high load, the amount of air supplied is large enough at low load and high load, and since the amount of fuel injection is small at low load, intake swirl occurs. If it is too strong, the spray will be diluted with air, reducing combustibility. Therefore, when the load is low, the electromagnetic on-off valve 59 is held open and the intake swirl in the combustion chamber is set weakly. Regarding the injection pressure, the injection pressure is set low in order to shorten the reach of the spray and improve combustibility.

【0028】一方、高負荷時には燃料噴射量が多くなる
ので、噴霧と空気とのミキシングの促進を図る為に吸気
スワールを強化することが望ましいことから、電磁開閉
弁59を閉状態に保持する。噴射圧力に関しては、エン
ジン回転数が低くなる程、吸気流速が低くなり、吸気ス
ワールが弱くなることに鑑み、噴射圧力を高くして噴霧
の微粒化と噴霧角の増大を図り、噴霧と空気とのミキシ
ングを促進するものとする。
On the other hand, since the fuel injection amount increases when the load is high, it is desirable to strengthen the intake swirl to promote mixing of spray and air, so the electromagnetic on-off valve 59 is kept closed. Regarding injection pressure, considering that the lower the engine speed, the lower the intake flow velocity and the weaker the intake swirl, the injection pressure is increased to atomize the spray and increase the spray angle, thereby reducing the interaction between the spray and the air. shall promote the mixing of

【0029】次に、燃料噴射制御の制御プログラムに付
随して予めROMに格納してあるマップについて簡単に
説明しておく。図4のゾーンマップは、前記電磁開閉弁
59を開いて吸気スワールを弱くする弱スワールゾーン
(低負荷運転領域)と電磁開閉弁59を閉じて吸気スワ
ールを強くする強スワールゾーン(高負荷運転領域)と
を示すものである。図5の燃料噴射量Qのマップは、エ
ンジン回転数とアクセル開度とをパラメータとする運転
領域の全域についての燃料噴射量Q(各インジェクタの
1回当たりの噴射量)を設定した一例を示すものである
Next, a brief description will be given of the map that is stored in the ROM in advance in association with the control program for fuel injection control. The zone map in FIG. 4 includes a weak swirl zone (low-load operating region) where the electromagnetic on-off valve 59 is opened to weaken the intake swirl, and a strong swirl zone (high-load operating region) where the electromagnetic on-off valve 59 is closed to strengthen the intake swirl. ). The map of fuel injection amount Q in FIG. 5 shows an example in which the fuel injection amount Q (injection amount per injector for each injector) is set for the entire operating range using engine speed and accelerator opening as parameters. It is something.

【0030】図6の噴射圧力のマップは、運転領域の全
域についての噴射圧力を設定した一例を示すもので、エ
ンジン回転数が一定の状態では負荷の増大に応じて噴射
圧力が高くなり、また負荷が一定の状態ではエンジン回
転数が小さくなる程噴射圧力が高くなるように設定され
ている。図7の噴射タイミングマップは、運転領域の全
域についての噴射タイミング(噴射開始タイミング)を
圧縮TDC前のクランク角(deg)で一例を示したも
のである。
The injection pressure map in FIG. 6 shows an example of setting the injection pressure for the entire operating range; when the engine speed is constant, the injection pressure increases as the load increases; When the load is constant, the injection pressure is set to increase as the engine speed decreases. The injection timing map in FIG. 7 shows an example of the injection timing (injection start timing) for the entire operating region using the crank angle (deg) before the compression TDC.

【0031】次に、前述のマップ類を用いてコントロー
ルユニットによって行なわれる燃料噴射制御のルーチン
について図14のフローチャートに基いて説明する。但
し、図中Si(i=1、2、・・・・)は各ステップを
示すものである。エンジンの始動とともに制御が開始さ
れると、RAMのメモリ等に対して必要な初期設定が実
行され(S1)、次にセンサ類11〜17から各種検出
信号が読込まれ(S2)、次にクランク角信号に基いて
エンジン回転数Neが演算され(S3)、次にこのエン
ジン回転数Neと検出されたアクセル開度とで決まる現
在の運転状態が図4のゾーンマップの弱スワールゾーン
(つまり、低負荷領域)に入っているか否か判定される
(S4)。但し、図4のマップを省略してアクセル開度
に基いて判定することも可能である。次にS4でYes
と判定されたときには、電磁開閉弁59のソレノイドへ
駆動電流が出力され、電磁開閉弁59が開状態に保持さ
れる(S5)。次に現在の運転状態に対応する燃料噴射
量Qが図5のマップを用いて演算される(S7)。但し
、センサ16、17で検出される気温と気圧とを用いて
燃料噴射量Qに対して温度補正と密度補正とが施される
Next, a fuel injection control routine performed by the control unit using the above-mentioned maps will be explained with reference to the flowchart of FIG. However, Si (i=1, 2, . . . ) in the figure indicates each step. When control starts with the engine starting, necessary initial settings are executed for the RAM memory, etc. (S1), then various detection signals are read from sensors 11 to 17 (S2), and then the crank The engine speed Ne is calculated based on the angle signal (S3), and then the current operating state determined by the engine speed Ne and the detected accelerator opening is determined in the weak swirl zone (i.e., It is determined whether the load is in a low load area (S4). However, it is also possible to omit the map in FIG. 4 and make the determination based on the accelerator opening degree. Then Yes in S4
When it is determined, a drive current is output to the solenoid of the electromagnetic on-off valve 59, and the electromagnetic on-off valve 59 is held in the open state (S5). Next, the fuel injection amount Q corresponding to the current operating state is calculated using the map shown in FIG. 5 (S7). However, temperature correction and density correction are performed on the fuel injection amount Q using the air temperature and atmospheric pressure detected by the sensors 16 and 17.

【0032】次に現在の運転状態に対応する噴射圧力が
図6のマップを用いて演算され(S8)、次に燃料噴射
量Q=定数×噴射期間×噴射圧力の計算式で表されるこ
とから、前記求めた燃料噴射量及び噴射圧力を上記の計
算式に適用して噴射期間が演算され(S9)、次に現在
の運転状態に対応する噴射タイミングが図7のマップを
用いて演算され(S10)、次にS11において、噴射
圧力に対応する駆動パルスが駆動回路を介して電磁三方
リリーフ弁5のソレノイドへ出力されてアキュムレータ
3内の燃料圧が上記のように求めた噴射圧力に調節され
、また噴射タイミングと噴射期間のデータが燃料噴射実
行制御へ出力され、その後S11からS2へ戻り、S2
以降が所定微小時間ごとに繰返される。尚、燃料噴射実
行制御においては、各気筒が噴射タイミングになる毎に
その気筒に対応するインジェクタ7のソレノイド40へ
駆動回路ユニット8を介して駆動電流を噴射期間の間だ
け供給して燃料噴射を実行する。
Next, the injection pressure corresponding to the current operating state is calculated using the map shown in FIG. 6 (S8), and then expressed by the formula: fuel injection amount Q=constant×injection period×injection pressure. Then, the injection period is calculated by applying the determined fuel injection amount and injection pressure to the above calculation formula (S9), and then the injection timing corresponding to the current operating state is calculated using the map shown in FIG. (S10), then in S11, a drive pulse corresponding to the injection pressure is output to the solenoid of the electromagnetic three-way relief valve 5 via the drive circuit, and the fuel pressure in the accumulator 3 is adjusted to the injection pressure determined as above. The injection timing and injection period data are output to the fuel injection execution control, and then the process returns from S11 to S2.
The subsequent steps are repeated at predetermined minute intervals. In addition, in the fuel injection execution control, each time the injection timing for each cylinder comes, a drive current is supplied to the solenoid 40 of the injector 7 corresponding to that cylinder only during the injection period via the drive circuit unit 8, and fuel injection is performed. Execute.

【0033】現在の運転状態が高負荷領域つまり強スワ
ールゾーンに入ると、S4でNoと判定されてS6へ移
行し、S6において電磁開閉弁59への駆動電流の供給
が停止され電磁開閉弁59が閉状態に保持され、その後
S7へ移行し、S7以降が実行される。
When the current operating state enters the high load region, that is, the strong swirl zone, a negative determination is made in S4 and the process moves to S6, where the supply of drive current to the electromagnetic on-off valve 59 is stopped and the electromagnetic on-off valve 59 is stopped. is held in a closed state, and then the process moves to S7, and the steps after S7 are executed.

【0034】次に、以上説明した燃料噴射制御の作用に
ついて説明する。低負荷運転状態のときには、噴射圧力
を全体的に低く設定するので、噴射燃料の到達距離が短
くなって燃焼室内の比較的狭い領域での燃焼により燃焼
温度が低下するのが防止され且つシリンダやピストンの
壁面に付着する量が減少するので、未燃HCの発生量が
格段に減少する。そして、負荷の低下に応じて噴射圧力
を低く設定するので、燃料噴射量が少なくなるのに応じ
て噴霧の到達距離を小さくすることが出来、またエンジ
ン回転数の増大に応じて噴射圧力を低く設定するので、
吸気スワールが強くなるのに応じて噴霧の到達距離を小
さくすることにより燃焼性の低下を防止することが出来
る。また、電磁開閉弁59を開状態に保持して燃焼室内
の吸気スワールを弱くするので、噴霧が空気で希釈され
にくくなり、燃焼性の低下を防ぐことが出来、未燃HC
の発生を抑制できる。尚、燃料噴射量Qも少なく空気過
剰状態故にスモークの発生量は少ない。
Next, the operation of the fuel injection control described above will be explained. During low-load operation, the overall injection pressure is set low, so the distance the injected fuel reaches is shortened, preventing the combustion temperature from decreasing due to combustion in a relatively narrow area within the combustion chamber, and preventing the cylinder and Since the amount adhering to the wall surface of the piston is reduced, the amount of unburned HC generated is significantly reduced. Since the injection pressure is set lower as the load decreases, the spray distance can be reduced as the fuel injection amount decreases, and the injection pressure can be lowered as the engine speed increases. Since we set
Deterioration in combustibility can be prevented by reducing the spray reach distance as the intake swirl becomes stronger. In addition, the electromagnetic on-off valve 59 is held open to weaken the intake swirl in the combustion chamber, making it difficult for the spray to be diluted with air, preventing deterioration in combustibility, and removing unburned HC.
can suppress the occurrence of Incidentally, since the fuel injection amount Q is also small and there is excess air, the amount of smoke generated is small.

【0035】高負荷運転状態のときには、噴射圧力を全
体的に高く設定するとともに電磁開閉弁59を閉状態に
保持して燃焼室内の吸気スワールを強く設定するので、
噴霧の微粒化を促進し且つ噴霧と空気とのミキシングを
促進してスモーク発生量を低減することが出来る。そし
て、エンジン回転数が高くなり吸気スワールが強力にな
るのに応じて噴射圧力を低くして噴霧角を小さくするの
で、噴霧の重なり合いによるスモーク発生を防止するこ
とが出来、燃費を改善することが出来る。エンジン回転
数の低下に応じて吸気流速が低下して吸気スワールが弱
くなるのに応じて噴射圧力を高くするので、吸気スワー
ルの弱化により噴霧と空気とのミキシングが低下するの
を噴霧の微粒化と噴霧の粒子の運動エネルギの増大と噴
霧角の増大とで補うことが出来る。そして、負荷の増大
つまり燃料噴射量の増大に応じて噴射圧力を高くするの
で、噴霧の微粒化と噴霧の粒子の運動エネルギの増大と
噴霧角の増大とで噴霧と空気とのミキシングを促進して
スモーク発生を抑制でき、燃費を改善することが出来る
。特に、エンジン回転数が低回転域で負荷が最大負荷域
のときに、燃料噴射量が多いにも拘らず吸気スワールが
弱いことからスモークが多量に発生しやすいのであるが
、本願の燃料噴射制御では上記運転領域において噴射圧
力が最も高くなるように設定するので噴霧の微粒化と噴
霧角の拡大と噴霧粒子の運動エネルギの増大により噴霧
と空気とのミキシングを促進してスモーク発生を抑制す
ることが出来、燃費を改善することが出来る。
During high-load operation, the overall injection pressure is set high and the electromagnetic on-off valve 59 is kept closed to create a strong intake swirl in the combustion chamber.
It is possible to reduce the amount of smoke generated by promoting atomization of the spray and mixing of the spray and air. As the engine speed increases and the intake swirl becomes stronger, the injection pressure is lowered and the spray angle is made smaller, which prevents smoke from overlapping the sprays and improves fuel efficiency. I can do it. The injection pressure is increased as the intake flow velocity decreases and the intake swirl weakens as the engine speed decreases, so the mixing of the spray and air decreases due to the weakening of the intake swirl, which is reduced to atomized spray. This can be compensated for by increasing the kinetic energy of the spray particles and increasing the spray angle. Since the injection pressure is increased as the load increases, that is, the fuel injection amount increases, the mixing of the spray and air is promoted by atomizing the spray, increasing the kinetic energy of the spray particles, and increasing the spray angle. It is possible to suppress smoke generation and improve fuel efficiency. In particular, when the engine speed is low and the load is in the maximum load range, a large amount of smoke tends to occur because the intake swirl is weak despite the large amount of fuel injection, but the fuel injection control of this application In this case, the injection pressure is set to be the highest in the above operating range, so the mixing of the spray and air is promoted by atomizing the spray, expanding the spray angle, and increasing the kinetic energy of the spray particles, thereby suppressing smoke generation. It is possible to improve fuel efficiency.

【0036】尚、燃料噴射量のマップと噴射圧力のマッ
プとに基いて予め噴射期間のマップを設定しておくこと
も可能であり、この場合S7のステップを省略すること
が可能である。尚、前記電磁開閉弁59の代りに、開度
を連続的に変えることの出来るような電磁制御弁を設け
、中負荷領域において負荷の増大に応じて開度を漸減さ
せるように構成してもよい。尚、前記実施例は、アキュ
ムレータ3を用いた蓄圧式のユニットインジェクタ7を
設けた場合について説明したが、これに代えて増圧式の
ユニットインジェクタ(電気制御式インジェクタを設け
るとともにこれにプランジャ式燃料ポンプと調圧手段と
を夫々付設してなるもの)を設けたものにも、本発明を
同様に適用することが出来る。
It is also possible to set the injection period map in advance based on the fuel injection amount map and the injection pressure map, and in this case, the step S7 can be omitted. Incidentally, instead of the electromagnetic on-off valve 59, an electromagnetic control valve capable of continuously changing the opening degree may be provided, and the opening degree may be configured to gradually decrease as the load increases in the medium load region. good. In the above embodiment, a pressure accumulating type unit injector 7 using an accumulator 3 is provided. However, instead of this, a pressure increasing type unit injector (an electrically controlled injector is provided and a plunger type fuel pump is installed in addition to this). The present invention can be similarly applied to a device that is provided with a pressure regulating means and a pressure regulating means, respectively.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】実施例に係るディーゼルエンジンの吸気系と排
気系の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an intake system and an exhaust system of a diesel engine according to an embodiment.

【図2】図1のディーゼルエンジンの燃料噴射システム
の全体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of the fuel injection system of the diesel engine in FIG. 1.

【図3】図1のユニットインジェクタの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the unit injector of FIG. 1;

【図4】ゾーンマップの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a zone map.

【図5】燃料噴射量マップを示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing a fuel injection amount map.

【図6】噴射圧力マップを示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing an injection pressure map.

【図7】噴射タイミングマップを示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing an injection timing map.

【図8】燃料噴射制御のルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart of a fuel injection control routine.

【図9】請求項1のディーゼルエンジン燃料噴射制御装
置の機能ブロック図である。
FIG. 9 is a functional block diagram of the diesel engine fuel injection control device according to the first aspect.

【図10】請求項3のディーゼルエンジン燃料噴射制御
装置の機能ブロック図である。
FIG. 10 is a functional block diagram of a diesel engine fuel injection control device according to a third aspect of the present invention.

【図11】従来技術におけるディーゼルエンジンの排気
ガスに含まれるパティキュレートに関する説明図である
FIG. 11 is an explanatory diagram regarding particulates contained in the exhaust gas of a diesel engine in the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    ディーゼルエンジン 2    高圧燃料ポンプ 3    アキュムレータ 5    電磁三方リリーフ弁 7    ユニットインジェクタ 8    駆動回路ユニット 10    コントロールユニット 12    クランク角センサ 14    アクセル開度センサ 21    電磁切換弁 53    吸気ポート 57    サブ吸気ポート 58    サブ吸気通路 59    電磁開閉弁 1 Diesel engine 2 High pressure fuel pump 3 Accumulator 5 Solenoid three-way relief valve 7 Unit injector 8 Drive circuit unit 10 Control unit 12 Crank angle sensor 14 Accelerator opening sensor 21 Solenoid switching valve 53 Intake port 57 Sub intake port 58 Sub intake passage 59 Solenoid on-off valve

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料供給系路に介設され噴射圧力を調節可
能な噴射圧力可変手段と、エンジン回転数と負荷とで規
定される運転状態を検出する運転状態検出手段とを備え
たディーゼルエンジンにおいて、運転状態検出手段で検
出された運転状態に基いて、高負荷運転時に吸気流速が
低い程噴射圧力可変手段を介して噴射圧力を高く設定す
る噴射圧力制御手段を備えたことを特徴とするディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御装置。
1. A diesel engine comprising: injection pressure variable means that is interposed in a fuel supply line and is capable of adjusting injection pressure; and operating state detection means that detects an operating state defined by engine speed and load. The invention is characterized by comprising an injection pressure control means that sets the injection pressure higher through the injection pressure variable means as the intake flow velocity decreases during high-load operation based on the operating state detected by the operating state detection means. Diesel engine fuel injection control device.
【請求項2】前記噴射圧力制御手段は、高負荷運転時に
エンジン回転数が低い程噴射圧力を高く設定するように
構成されたことを特徴とする請求項1に記載のディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御装置。
2. Fuel injection control for a diesel engine according to claim 1, wherein the injection pressure control means is configured to set the injection pressure higher as the engine speed decreases during high-load operation. Device.
【請求項3】燃料供給系路に介設され噴射圧力を調節可
能な噴射圧力可変手段と、燃焼室内の吸気スワールの強
さを低負荷運転時に弱くまた高負荷運転時に強く設定す
る吸気スワール可変手段と、エンジン回転数と負荷とで
規定される運転状態を検出する運転状態検出手段とを備
えたディーゼルエンジンにおいて、運転状態検出手段で
検出された運転状態に基いて、高負荷運転時に吸気スワ
ールが弱い程噴射圧力可変手段を介して噴射圧力を高く
設定する噴射圧力制御手段を備えたことを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
3. Injection pressure variable means which is interposed in the fuel supply system and is capable of adjusting the injection pressure, and intake swirl variable means which sets the strength of the intake swirl in the combustion chamber to be weak during low load operation and strong during high load operation. and an operating state detecting means for detecting an operating state defined by engine speed and load, the intake swirl is controlled during high load operation based on the operating state detected by the operating state detecting means. 1. A fuel injection control device for a diesel engine, comprising injection pressure control means that sets the injection pressure higher through an injection pressure variable means as the injection pressure becomes weaker.
【請求項4】前記噴射圧力制御手段は、エンジン回転数
が低回転時には高回転時よりも噴射圧力を高く設定する
ように構成されたことを特徴とする請求項3に記載のデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
4. The fuel for a diesel engine according to claim 3, wherein the injection pressure control means is configured to set the injection pressure higher when the engine speed is low than when the engine speed is high. Injection control device.
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